新机场需要公路和铁路接线
香港把机场由启德迁往赤鱲角,需要同时安排旅客、机场工作人员及货运车辆的陆路进出。大屿山与市区之间的跨海联系因此成为机场核心工程的一部分。汲水门大桥跨过马湾与大屿山之间的水道,东面经马湾高架道路接青马大桥,构成青屿干线的连续桥梁系统。
刘正光与黄锦耀1998年的工程论文说明,这条接线把快速公路和机场铁路共同纳入设计。两类运输集中在一条走廊,桥梁的布置便须同时处理汽车、列车和恶劣天气下的通行需求,而不能仅按普通公路桥安排桥面。
参考:[1]
设计建造合同与国际团队
工程采用设计及建造方式,1992年11月开始实施。承建联合体由熊谷组、前田、横河与日立造船组成。投标设计由美国Greiner和德国Leonhardt、Andra及合伙人公司承担,并有岩土、机电和轨道专业顾问参加;
这种组织方式把设计与施工方法放在同一合同中协调。桥位条件、船舶通航、列车荷载和相邻青马大桥的外观要求,都成为承建方深化方案时必须共同满足的条件。
主跨与边跨采用不同材料
汲水门大桥主跨430米。主跨中部约387米采用钢骨架与混凝土桥面组成的组合结构,边跨主要采用预应力混凝土。相对较重的边跨配合中间桥墩,抵抗短边跨容易出现的上拔作用;钢组合主跨则减轻跨中结构重量。
专业承包商VSL在1996年的技术通讯中记载,其香港团队为汲水门大桥与马湾高架道路项目供应并安装预应力筋,也参与钢束规格优化。边跨高约七米的腹板采用其提出的L型锚具方案。预应力施工由专门分包队伍承担,使材料供应、锚固构造和现场张拉相互衔接。
山坡顶推与海上吊装并行
两岸山坡不利于大量材料直接运到每个桥段下方,混凝土边跨于是分节制造,再向跨中方向顶推。刘正光的工程回忆记载,每节约18米,边跨推进与桥塔施工同步开展。这一安排把部分高空、山地作业集中到较容易组织的施工位置,也避免所有工序都等待桥塔完全建成。
主跨钢骨架在深圳蛇口预制,运至大屿山桥塔附近的填海作业区,组装成约8.7米长、重500吨的桥身节段,再吊升到设计位置。陆上预制、海运和桥上拼装组成连续流程,两岸施工向主跨推进,最终与两侧边跨连成整体。
参考:[4]
双层通道投入使用
青屿干线于1997年5月22日正式开放道路交通。汲水门大桥全长820米,与430米主跨属于不同的长度口径。橋下通航净空为47米,以维持水道航运。
上层设置双向共六条公路行车线,下层容纳两条铁路轨道,并在两侧安排有遮蔽的道路通道。下层道路可供应急使用,强风天气下也有助于维持车辆联系。最初青屿干线实行单向收取双程费用的收费安排,车辆驶离大屿山时缴费;这些运行规定与桥梁本身的双层布置共同组成开通时的交通组织。
开通后的路面修复
工程进入使用阶段后,桥面铺装出现了需要持续处理的问题。审计署记录,1998年7月20日,汲水门大桥慢线发现车辙,距道路开放约十四个月。路面随后需要局部修补及重铺,说明桥梁主体完成后,铺装层仍有自身的使用寿命和维护要求。
路政署委托顾问调查桥梁路面变形。1999年10月的第一阶段报告把防水膜与沥青层黏结不足、铺装厚度减少列为可能因素,審計署又指出,后续研究尚未全面完成。铺装修复需要结合试验、现场调查和材料构造分析,桥梁投入使用之后仍须持续检查和维护。
参考:[6]